KR101785061B1

KR101785061B1 - Method for grouting using steel pipe and apparatus for the same

Info

Publication number: KR101785061B1
Application number: KR1020160091559A
Authority: KR
Inventors: 송영수
Original assignee: 지오텍엔지니어링 주식회사
Priority date: 2016-07-19
Filing date: 2016-07-19
Publication date: 2017-11-06

Abstract

The present invention relates to a grout injection apparatus to inject a grout material obtained by mixing a first liquid and a second liquid in a perforation hole formed at a predetermined depth on the ground, comprising: a head unit formed as a tubular body having a first connection port coupled with a supply pipe to supply a first liquid and a second connection port coupled with a supply pipe to supply a second liquid; a steel pipe unit assembled to communicate with the head unit, extended into the perforation hole, and provided with a mixing chamber in which the first liquid and the second liquid meet; and a subordinate pipe inserted to be extended from the inside of the head unit to the inside of the steel pipe unit. An inlet of the subordinate pipe communicates with a first connection port and an outlet of the same communicate with the mixing chamber. A space between the head unit, the steel pipe unit, and the subordinate pipe communicates with the second connection port. The first liquid supplied through the first connection port and the second liquid supplied through the second connection port are mixed in the mixing chamber and ejected to the outside of the mixing chamber to then be infiltrated into the ground.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a grouting method using a steel pipe and a grouting method for the same,

본 발명은 그라우팅 공법 및 이를 위한 그라우트 주입 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강관을 이용해 천공홀 내에 그라우트재를 주입하여 지반을 보강하는 그라우팅 공법 및 이를 위한 그라우트 주입 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a grouting method and a grout injection apparatus therefor, and more particularly, to a grouting method for reinforcing a ground by injecting a grout material into a perforation hole using a steel pipe, and a grout injection apparatus therefor.

일반적으로, 터널의 지반 보강 공사에 적용되는 강관 보강 그라우팅 공법은 터널 주변의 정해진 위치에 천공홀을 천공하는 단계; 천공홀에 주입관을 삽입하는 단계; 외부의 그라우팅액 공급원과 연결된 충전 호스를 통해 패커에 에어 또는 발포우레탄 약액을 주입하여 천공홀을 밀폐하는 단계; 주입관을 통해 천공홀에 그라우팅액을 주입하여 가압 그라우팅을 실시하는 단계 등으로 구성된다.Generally, a steel pipe reinforcing grouting method applied to the ground reinforcement of a tunnel includes drilling a perforation hole at a predetermined position around the tunnel; Inserting an injection tube into the perforation hole; Closing the perforation hole by injecting air or foamed urethane chemical liquid into the packer through a charging hose connected to an external grouting solution supply source; And injecting a grouting solution into the perforation hole through the injection tube to perform pressurized grouting.

강관 보강 그라우팅 공법에 사용되는 주입관은 주로 길이방향을 따라 정해진 간격으로 다수의 배출홀이 형성된 다단의 강관들로 구성된다. 이와 같이 주입관이 강관으로 구성될 경우에는, 강관이 가지는 강도와 그라우트의 강도가 합쳐짐으로써 보강력이 매우 우수한 장점이 있다.The injection pipe used in the steel pipe reinforcement grouting method is mainly composed of multi-stage steel pipes having a plurality of discharge holes formed at predetermined intervals along the length direction. When the injection pipe is formed of a steel pipe, the strength of the steel pipe is combined with the strength of the grout, which is advantageous in that the reinforcement strength is extremely excellent.

이러한 강관 다단 그라우팅 공법에 사용되는 시멘트 조성물의 경우 겔화 및 조기 강도 확보가 중요한데, 종래에는 이러한 강관 다단 그라우팅 공법의 그라우트재로 포틀랜드 시멘트 조성물이 사용되어 왔다. 보통 포틀랜트 시멘트를 물을 시멘트 대비 약 1.5 배 내외로 사용하였으나, 이 경우에는 그라우트재의 종결까지 24시간 이상 걸리는 단점이 있다. 또한, 누수 되는 지반의 경우에는 물에 희석되어 종결까지 시간이 더 연장되며, 누수가 심한 부분에는 시멘트 그라우트재 조성물이 씻겨 유실되어 지반 보강효과를 기대하기가 어려운 경우도 발생하였다.In the case of the cement composition used in such a multi-stage grouting method, it is important to ensure gelation and early strength. Conventionally, a Portland cement composition has been used as a grouting material for such a multi-step grouting method. In general, portland cement is used at a ratio of about 1.5 times that of cement. In this case, however, it takes 24 hours or more to complete the grout material. In addition, in case of leaking soil, it is diluted with water to prolong the time to completion, and in case of leaking part, the cement grout composition composition is washed away and it is difficult to expect the ground reinforcement effect.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 규산소다(Sodium Silicate)를 사용하여 시멘트 그라우트재 조성물을 초기에 겔화시켜 누수부위에 적용하고 있으나, 급결제를 함유하고 있는 그라우트재는 겔화 시간이 보통 10초 내외로 매우 짧은 관계로 이를 다른 종류의 그라우트재와 혼합하여 수 미터 깊이의 천공홀 내부로 주입하기가 곤란하다.In order to solve such a problem, conventionally, a cement grout composition is initially gelled by using sodium silicate and is applied to a leakage area. However, a grout material containing a rapid setting agent has a gelation time of about 10 seconds It is difficult to mix this with other types of grout materials and inject them into the perforation holes of several meters depth.

본 발명은 상기와 같은 기술적 배경을 고려하여 창안된 것으로서, 겔화 시간이 짧은 급결제를 함유한 그라우트재를 천공홀 내부로 효율적으로 주입할 수 있는 구조를 가진 강관을 이용한 그라우팅 공법 및 이를 위한 그라우트 주입 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above technical background, and it is an object of the present invention to provide a grouting method using a steel pipe having a structure capable of efficiently injecting a grout material containing a rapid setting agent having a short gelling time into a perforation hole, The purpose is to provide a device.

본 발명의 다른 목적은 강관 보강형 그라우팅 공법의 시공 및 취급이 편리한 구조를 가진 강관을 이용한 그라우팅 공법 및 이를 위한 그라우트 주입 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a grouting method using a steel pipe having a convenient construction and handling of a steel pipe reinforcing type grouting method and a grouting device for the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 지반에 미리 정해진 깊이로 형성된 천공홀 내부에 제1액과 제2액이 혼합된 그라우트재를 주입하기 위한 그라우트 주입 장치에 있어서, 제1액을 공급하기 위한 공급관이 커플링되는 제1 연결구와, 제2액을 공급하기 위한 공급관이 커플링되는 제2 연결구를 구비한 관형체로 이루어진 헤드부; 상기 헤드부와 연통되게 조립되어 상기 천공홀 내부로 연장되고, 적어도 일부에는 상기 제1액과 제2액이 만나는 혼합챔버가 구비되어 있는 강관부; 및 상기 헤드부의 내부로부터 상기 강관부의 내부로 연장되게 삽입되어 있는 속관;을 포함하고, 상기 속관은 입구가 상기 제1 연결구와 연통되고 출구는 상기 혼합챔버와 연통되게 배치되고, 상기 헤드부 및 상기 강관부와 상기 속관 사이의 공간은 상기 제2 연결구와 연통되고, 상기 제1 연결구를 통해 공급된 제1액과 상기 제2 연결구를 통해 공급된 제2액이 상기 혼합챔버에서 혼합된 후 상기 혼합챔버의 외부로 분출되어 지반 내부로 침투되는 것을 특징으로 하는 그라우트 주입 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a grout injection apparatus for injecting a grout material mixed with a first liquid and a second liquid into a perforation hole formed at a predetermined depth in a ground, And a second connection port to which a supply pipe for supplying a second liquid is coupled; A steel pipe assembly which is assembled to communicate with the head portion and extends into the perforation hole, and at least a part of which is provided with a mixing chamber in which the first liquid and the second liquid meet; And a quick tube inserted from the inside of the head portion so as to extend into the inside of the steel pipe portion, wherein the quick tube has an inlet communicating with the first connector and an outlet communicating with the mixing chamber, The first liquid supplied through the first connection port and the second liquid supplied through the second connection port are mixed in the mixing chamber, and then the mixture is mixed with the second liquid, And the grout is injected into the chamber and penetrates into the inside of the ground.

상기 강관부 내에 개재되어 상기 혼합챔버의 길이를 결정하는 격벽부재;를 구비하고, 상기 격벽부재의 중심을 상기 속관이 관통하고, 상기 격벽부재의 중심 주변에는 상기 제2액을 상기 혼합챔버 내부로 유입시키기 위한 복수개의 유입홀이 마련될 수 있다.And a partition wall member interposed in the steel pipe section and determining the length of the mixing chamber, wherein the center pipe is passed through the center of the partition wall member and the second liquid is introduced into the mixing chamber around the center of the partition wall member A plurality of inflow holes may be provided for inflow.

상기 혼합챔버에는 외부와 연통하는 다수의 배출홀이 형성되어 있는 것이 바람직하다.The mixing chamber is preferably formed with a plurality of discharge holes communicating with the outside.

상기 유입홀 및 상기 배출홀 중 적어도 어느 하나에는 역류 방지 밸브가 설치될 수 있다.And at least one of the inflow hole and the discharge hole may be provided with a check valve.

상기 헤드부와 상기 강관부는 조립 및 분리 가능하게 상호 나사결합되어 있는 것이 바람직하다.The head portion and the steel pipe portion are preferably screwed together so as to be assembled and detachable.

상기 속관은 상기 헤드부에 착탈 가능하게 삽입될 수 있다.The speed tube may be detachably inserted into the head portion.

상기 속관은 상기 제1 연결구에 인접한 헤드부 내벽에 실링 가능하게 끼워질 수 있다.The quick-connect pipe can be sealably fitted to the inner wall of the head adjacent to the first connector.

본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 지반에 미리 정해진 간격과 깊이로 천공홀을 형성하는 단계; (b) 헤드부와 강관부가 서로 연통되게 조립되어 있고 내부에는 속관이 삽입되어 있는 이중관 구조의 그라우트 주입 장치를 상기 천공홀에 삽입하는 단계; (c) 상기 천공홀의 입구와 상기 그라우트 주입 장치 사이를 코킹하는 단계; 및 (d) 상기 속관을 통해 제1액을 주입함과 동시에 상기 속관의 바깥으로 제2액을 주입하여 상기 그라우트 주입 장치의 앞쪽 끝부분에 마련된 혼합챔버에서 상기 제1액과 제2액을 혼합 후 상기 혼합챔버의 외부로 혼합 그라우트재를 분출시키는 단계;를 포함하는 그라우팅 공법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: (a) forming a perforation hole at a predetermined interval and depth in a ground; (b) inserting a grout injection device having a double pipe structure into which the head part and the steel pipe part are assembled to communicate with each other and a quick tube is inserted into the hole; (c) caulking between the inlet of the perforation hole and the grout injection device; And (d) injecting a first liquid through the quick tube and injecting a second liquid to the outside of the quick tube, mixing the first liquid and the second liquid in a mixing chamber provided at a front end portion of the grout injection apparatus And then ejecting the mixed grout material to the outside of the mixing chamber.

상기 단계 (d)에서, 상기 제1액으로는 급결제를 함유한 속경화성 그라우트재를 주입하는 것이 바람직하다.In the step (d), it is preferable to inject a quick-setting grout material containing a rapid setting agent as the first liquid.

상기 단계 (d)에서는, 그라우팅 완료 후 상기 헤드부를 상기 강관부와 분리하여 상기 헤드부를 재활용하는 단계;를 수행할 수 있다.In the step (d), after completion of the grouting, the head part is separated from the steel pipe part and the head part is recycled.

본 발명에 따르면 급결제를 함유한 제1액을 강관의 가장 끝부분에서 제2액과 혼합하는 것이 가능하므로 천공홀의 깊은 지점에 위치한 용출, 누수 등 급결이 요구되는 부분에 대하여 겔화 시간이 짧은 그라우트재를 주입하여 지반 보강 시공을 할 수 있는 장점이 있다. 기존의 강관 다단 그라우팅 공법은 지하수의 누수가 많은 지반의 경우 추가적인 차수 그라우팅이 필요하지만 본 발명은 이러한 추가 공정이 요구되지 않는다.According to the present invention, since it is possible to mix the first liquid containing the quick-setting agent with the second liquid at the end of the steel pipe, it is possible to mix the first liquid with the second liquid at a deep point of the perforation hole, It is possible to reinforce the soil by injecting ashes. In the conventional multi-stage grouting method, additional additional grouting is required in the case of a lot of ground water leakage, but the present invention does not require such an additional step.

또한, 실질적으로 단일체의 강관을 이용하여 보강 및 차수 그라우팅 시공을 수행할 수 있으므로 시공이 간편하고, 기존의 그라우팅 공법과는 달리 실링재가 필요치 않아 자재비용과 공수를 줄일 수 있다.In addition, since it is possible to perform reinforcing and order grouting by using a substantially single-piece steel pipe, the construction is simple, and unlike the existing grouting method, no sealing material is required, thereby reducing the material cost and airflow.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그라우트 주입 장치의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 결합 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그라우트 주입 장치를 적용한 그라우팅 공법의 시공예를 도시한 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is an exploded perspective view showing a configuration of a grout injection apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the connection of Fig.
3 is a cross-sectional view illustrating an example of a grouting method to which a grouting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention is applied.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

먼저, 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그라우트 주입 장치의 구성을 도시한 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 결합 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a structure of a grout injection apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그라우트 주입 장치는 제1 연결구(101) 및 제2 연결구(102)를 구비한 헤드부(100)와, 헤드부(100)에 조립되고 앞쪽 끝부분에 혼합챔버(112)가 마련된 강관부(110)와, 헤드부(100)의 내부로부터 강관부(110)의 내부로 연장되게 삽입되어 있는 속관(120)을 포함한다. 여기서, 속관(120)은 제1 연결구(101)와 연통되고, 헤드부(100) 및 강관부(110)와 속관(120) 사이의 공간은 제2 연결구(102)와 연통된다.1 and 2, a grout injection apparatus according to a preferred embodiment of the present invention includes a head unit 100 having a first connection port 101 and a second connection port 102, A steel pipe 110 having a mixing chamber 112 at a front end thereof and a quick tube 120 inserted into the steel pipe 110 from the inside of the head 100. The space between the head portion 100 and the steel pipe portion 110 and the fluid pipe 120 is communicated with the second connection port 102. In this case,

헤드부(100)는 그라우트재 주입 플랜트가 연결되는 부분으로서, 제1액을 공급하기 위한 공급관이 커플링되는 제1 연결구(101)와, 제2액을 공급하기 위한 공급관이 커플링되는 제2 연결구(102)를 구비한 관형체로 이루어진다. 여기서, 제1 연결구(101)와 제2 연결구(102)의 위치나 헤드부(100)의 형상은 도면에 도시된 예에 한정되지 않고 다양하게 변형될 수 있음은 물론이다.The head portion 100 is a portion to which the grout reinfusion plant is connected and includes a first connection port 101 to which a supply pipe for supplying the first liquid is coupled and a second connection port 101 to which a supply pipe for supplying the second liquid is coupled. And a tubular body having a connection port (102). Here, the positions of the first connection port 101 and the second connection port 102 and the shape of the head unit 100 are not limited to the examples shown in the drawings, but may be variously modified.

제1액과 제2액은 서로 다른 조성을 가진 그라우트재들로서 강관부(110)의 혼합챔버(112) 내에서 혼합된 상태에서 천공홀(도 3의 1 참조)의 안쪽으로부터 분출되어 지반 보강에 사용된다. 아래의 표 1에는 제1액(A액)과 제2액(B액)의 바람직한 배합비가 예시되어 있다. 표 1에 나타난 바와 같이 제1액(A액)은 급결제를 함유한 그라우트재를 지칭한다.The first liquid and the second liquid are grout materials having different compositions and are ejected from the inside of a perforation hole (see 1 in FIG. 3) while being mixed in the mixing chamber 112 of the steel pipe section 110, do. Table 1 below shows a preferable blending ratio of the first liquid (liquid A) and the second liquid (liquid B). As shown in Table 1, the first liquid (liquid A) refers to a grout material containing a rapid setting agent.

강관부(110)는 헤드부(100)와 연통되게 나사결합에 의해 조립되어 천공홀(1) 내부로 길게 연장된다. 강관부(110)는 그라우트재의 주입을 위한 유로를 제공하는 한편, 그라우팅 시공이 완료되었을 때 경화된 그라우트재와 함께 그 자체가 지반에 대한 보강력을 제공한다. 강관부(110)의 직경과 길이는 천공홀(1)의 치수와 대응하여 다양한 변형예가 있을 수 있다.The steel pipe portion 110 is assembled by screwing so as to communicate with the head portion 100 and extends to the inside of the hole 1. [ The steel pipe section 110 provides a flow path for the injection of the grout material, while itself, together with the hardened grout material, provides reinforcement to the ground when the grouting construction is completed. The diameter and the length of the steel pipe section 110 may be variously modified in correspondence with the dimensions of the perforation hole 1.

강관부(110)는 강관본체(111)와 상기 강관본체(111)의 앞부분에 너트부재(113)를 통해 나사결합되어 있는 혼합챔버(112)를 구비한다. 본체의 외부면에는 강관부(110)를 천공홀(1)의 중앙에 위치하도록 간격을 유지하기 위해 라운드 진 형상을 가진 적어도 한 쌍의 간격부재(117)가 부착되어 있다. 따라서, 혼합 그라우트재의 분사 시 그라우트재는 강관부(110) 주변으로 고르게 채워질 수 있다.The steel pipe section 110 includes a steel pipe main body 111 and a mixing chamber 112 screwed to the front of the steel pipe main body 111 through a nut member 113. On the outer surface of the body, at least a pair of spacing members 117 having a rounded shape are attached so as to keep the interval of the steel pipe section 110 at the center of the perforation hole 1. Therefore, the grout material can be evenly filled around the steel pipe portion 110 when injecting the mixed grout material.

혼합챔버(112)는 강관부(110)의 앞쪽 끝부분에 구비되어 제1액과 제2액이 만나서 서로 혼합되는 공간을 제공한다. 혼합챔버(112)에는 지반을 향해 혼합 그라우트재를 분출할 수 있도록 외부와 연통하는 다수의 배출홀(112a)이 사방 정해진 간격으로 형성되어 있다. 각각의 배출홀(112a)에는 분출된 혼합 그라우트재가 다시 역류하여 혼합챔버(112)의 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 역류방지밸브(114)가 설치된다.The mixing chamber 112 is provided at the front end portion of the steel pipe section 110 to provide a space where the first liquid and the second liquid meet and mix with each other. In the mixing chamber 112, a plurality of discharge holes 112a communicating with the outside are formed at predetermined intervals so as to discharge the mixed grout material toward the ground. A check valve 114 is installed in each discharge hole 112a to prevent the mixed mixed grout material from flowing back into the mixing chamber 112 again.

강관부(110)의 대략 앞부분의 정해진 지점에는 혼합챔버(112)의 내부공간을 정의하는 격벽부재(115)가 개재된다. 즉, 혼합챔버(112)의 구간 길이는 격벽부재(115)의 설치 위치에 의해 결정된다. 격벽부재(115)의 중심 주변에는 강관부(110)의 내부공간을 통해 주입되는 제2액을 앞부분의 혼합챔버(112) 내부로 유입시키기 위한 복수개의 유입홀(115a)이 마련되어 있다. 각각의 유입홀(115a)에는 유입된 제2액이 혼합챔버(112)의 외부로 역류하는 것을 방지하기 위한 역류방지밸브(116)가 설치된다.A partition wall member 115 defining an inner space of the mixing chamber 112 is interposed at a predetermined point in the substantially front portion of the steel pipe portion 110. That is, the section length of the mixing chamber 112 is determined by the installation position of the partition member 115. A plurality of inflow holes 115a for introducing the second liquid injected through the inner space of the steel pipe section 110 into the front mixing chamber 112 are provided around the center of the partition wall member 115. [ Each of the inlet holes 115a is provided with a check valve 116 for preventing the second liquid flowing back to the outside of the mixing chamber 112.

속관(120)은 헤드부(100)의 내부로부터 강관부(110)의 내부로 연장되게 삽입되어 제1 연결구(101)를 통해 유입되는 제1액을 혼합챔버(112) 내부로 주입하기 위한 유로를 제공한다. 속관(120)은 강관부(110)에 비해 상대적으로 가는 직경의 스틸 파이프로 이루어지고 강관부(110)의 내부 중심축과 일치하도록 배치되어 강관부(110)의 길이방향으로 연장됨으로써, 강관부(110)와 함께 실질적으로 동축 이중관 구조를 이룬다.The flow tube 120 is extended from the inside of the head part 100 to the inside of the steel pipe part 110 and is connected to a flow path for injecting the first liquid flowing through the first connection port 101 into the mixing chamber 112. [ Lt; / RTI > The quick pipe 120 is made of a steel pipe having a diameter relatively smaller than that of the steel pipe portion 110 and is arranged to coincide with the inner central axis of the steel pipe portion 110 and extends in the longitudinal direction of the steel pipe portion 110, (110) to form a substantially coaxial double-tube structure.

속관(120)의 뒷부분(120a)은 헤드부(100)의 내부에 끼워져서 입구가 제1 연결구(101)와 연통되고 앞부분은 격벽부재(115)의 중심을 관통하여 출구가 혼합챔버(112) 내부에 위치한다. 여기서, 속관(120)의 뒷부분(120a)은 헤드부(100) 내에 착탈 가능하게 삽입되고, 제1 연결구(101)에 인접한 헤드부(100) 내벽에 실링 가능하게 끼워지는 것이 바람직하다. 이를 위해, 속관(120)의 뒷부분(120a) 단부에는 외주 둘레를 따라 적어도 둘 이상의 그루브(Groove)가 형성되어 있고, 각 그루브에는 누수 방지를 위한 오링(O-ring)(121)이 끼워져 있다.The rear portion 120a of the speed tube 120 is fitted into the head portion 100 so that the inlet communicates with the first connection port 101 and the front portion passes through the center of the partition member 115 so that the outlet communicates with the mixing chamber 112. [ Lt; / RTI > It is preferable that the rear portion 120a of the quick tube 120 is detachably inserted into the head portion 100 and is sealably fitted to the inner wall of the head portion 100 adjacent to the first connection hole 101. [ To this end, at least two grooves are formed along the outer circumference at the end of the rear portion 120a of the quick tube 120, and an O-ring 121 for preventing water leakage is inserted into each groove.

속관(120)은 헤드부(100)에 끼워지는 뒷부분(120a)과, 격벽부재(115)를 관통하여 혼합챔버(112) 내부로 삽입된 앞부분(120b)이 서로 결합 및 분리가 가능하게 조립되어 있다. 여기서, 속관(120)의 앞부분(120b)은 격벽부재(115)의 중심에 고정되어 있는 것이 바람직하다.The speed tube 120 is assembled such that a rear portion 120a fitted to the head portion 100 and a front portion 120b inserted into the mixing chamber 112 through the partition member 115 can be engaged with and separated from each other have. Here, the front portion 120b of the quick tube 120 is preferably fixed to the center of the partition member 115. [

도 3에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그라우트 주입 장치를 적용한 그라우팅 공법의 시공예가 도시되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그라우팅 공법은 지반에 미리 정해진 간격과 깊이로 천공홀(1)을 형성하는 공정과, 내부에 속관(120)이 삽입되어 있는 동축 이중관 구조의 그라우트 주입 장치를 천공홀(1)에 삽입하는 공정과, 천공홀(1)의 입구와 그라우트 주입 장치 사이를 코킹(Caulking)하는 공정과, 헤드부(100)에 제1액과 제2액을 주입하여 천공홀(1)의 내부 안쪽에서 혼합챔버(112)를 통해 혼합 그라우트재를 분사하는 공정을 포함한다.FIG. 3 shows a construction example of a grouting method to which a grouting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention is applied. The grouting method according to a preferred embodiment of the present invention includes the steps of forming a perforation hole 1 at a predetermined interval and depth in a ground, a step of forming a coaxial double pipe structure grout injection device in which a quick tube 120 is inserted, (1), a step of caulking between the inlet of the perforation hole (1) and the grout injection device, a step of injecting the first liquid and the second liquid into the head part (100) ) Through the mixing chamber (112).

먼저, 지반에 소정 간격으로 미리 정해진 깊이의 다수의 천공홀(1)을 형성한다. 즉, 터널에 대한 지반 보강 공사의 경우에는, 터널이 형성될 지반 영역의 상부에 천공기를 사용하여 미리 정해진 깊이로 다수의 천공홀(1)을 형성시킨다. 천공홀(1)들은 소정 간격으로 호를 이루며 형성되고, 천공홀(1)의 위치 및 간격은 시공될 터널의 종류 및 지반의 상태를 고려하여 미리 정해진다. 천공홀(1)의 지름도 역시 같이 고려되는데, 통상적으로 평균지름 약 10㎝ 이상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 천공홀(1)의 천공각은 지면에 대해 수평이거나 상향 또는 하향을 이룰 수 있다.First, a plurality of perforation holes 1 having a predetermined depth are formed at predetermined intervals on the ground. That is, in the case of the ground reinforcement work for the tunnel, a plurality of perforation holes 1 are formed at a predetermined depth by using a perforator at the upper part of the ground area where the tunnel is to be formed. The perforation holes 1 are formed at predetermined intervals, and the positions and intervals of the perforation holes 1 are predetermined in consideration of the type of tunnel to be installed and the state of the ground. The diameter of the perforation hole 1 is also considered, but it may be formed to have an average diameter of about 10 cm or more, but is not limited thereto. The perforation angle of the perforation hole (1) may be horizontal or upward or downward with respect to the ground.

이어서, 그라우트 주입 장치의 강관부(110)를 각 천공홀(1) 내부에 삽입한다. 이에 따라, 그라우트 주입 장치의 헤드부(100)는 천공홀(1)의 바깥으로 노출되고, 예컨대 전체 12m 내외 정도의 길이를 가진 강관부(110)는 천공홀(1)의 내부에 위치한다. 강관부(110)의 선단으로부터 대략 8m 정도의 길이구간에 위치한 혼합챔버(112)는 실질적으로 천공홀(1)의 가장 안쪽에 위치하게 된다. 혼합챔버(112)에는 혼합 그라우트재의 분출이 가능하도록 측면에 배출홀(112a)이 일정한 간격으로 형성되어 있고, 각각의 배출홀(112a)에는 그라우트재 분사시에 높은 압력에도 그라우트재가 역류하지 않고, 천공홀(1) 내부 및 지반 내부로 용이하게 침투하도록 하는 역류방지밸브(114)가 설치되어 있다.Then, the steel pipe portion 110 of the grout injection device is inserted into each of the perforation holes 1. Thus, the head portion 100 of the grout injection apparatus is exposed to the outside of the perforation hole 1. For example, the steel pipe portion 110 having a length of about 12 m or so is located inside the perforation hole 1. The mixing chamber 112 located at a length of about 8 m from the tip of the steel pipe section 110 is positioned substantially inside the perforation hole 1. In the mixing chamber 112, discharge holes 112a are formed at regular intervals on the side so that the mixed grout material can be sprayed. Grout materials do not flow back to the respective discharge holes 112a even when the grout material is sprayed, A check valve 114 for easily penetrating the inside of the perforation hole 1 and the inside of the ground is provided.

다음으로, 천공면 입구와 강관부(110) 사이에 코킹부(10)를 형성한다. 코킹 공정은 그라우트재가 천공홀(1)의 외부로 흘러나오지 않도록 천공홀(1)의 입구로부터 약 30 ~ 50㎝ 정도의 깊이까지 팽창성 급결재로 작업을 수행한다.Next, the caulking portion 10 is formed between the inlet of the perforated surface and the steel pipe portion 110. The caulking process is performed with an expandable filler material to a depth of about 30 to 50 cm from the inlet of the perforation hole 1 so that the grout material does not flow out of the perforation hole 1.

코킹을 완료한 후에는 그라우트 주입 장치의 제1 연결구(101)에 연결된 공급관을 통해 속관(120)으로 급결제를 함유한 속경화성 그라우트재인 제1액을 주입함과 동시에 제2 연결구(102)에 연결된 공급관에 제2액을 주입한다. 제1액은 속관(120)을 통해 주입되어 혼합챔버(112)로 유입되고, 제2액은 속관(120)과 강관부(110) 사이의 공간을 통해 주입되어 혼합챔버(112)로 유입된다. 혼합챔버(112)로 유입된 제1액과 제2액은 혼합된 상태에서 혼합챔버(112)에 형성되어 있는 배출홀(112a)을 통해 분출되어 천공홀(1) 내부 및 지반 내부로 침투된다. 이와 같이 속경화성 그라우트재인 제1액은 천공홀(1)의 가장 안쪽에 위치하는 혼합챔버(112)에서 제2액과 혼합이 이루어지므로 예컨대, 겔 타임이 5~7초 정도인 초급결제를 사용하여 2.0 쇼트의 주입 방식을 적용하더라도 문제없이 천공홀(1) 깊은 지점에서 혼합 그라우트재를 분사할 수 있는 현저한 효과를 얻을 수 있다.After completion of the caulking, a first liquid, which is a quick-setting grout material containing a rapid setting agent, is injected through a supply pipe connected to the first connection port 101 of the grout injection apparatus and the second liquid is supplied to the second connection port 102 The second liquid is injected into the connected supply pipe. The first liquid is injected into the mixing chamber 112 through the quick tube 120 and the second liquid is injected into the mixing chamber 112 through the space between the quick tube 120 and the steel pipe portion 110 . The first liquid and the second liquid introduced into the mixing chamber 112 are sprayed through the discharge hole 112a formed in the mixing chamber 112 in the mixed state and penetrate into the perforation hole 1 and the inside of the ground . Since the first liquid as the quick-setting grout material is mixed with the second liquid in the mixing chamber 112 located at the innermost position of the perforation hole 1, it is possible to use, for example, an initial charge with a gel time of about 5 to 7 seconds It is possible to obtain a remarkable effect that the mixed grout material can be injected at a deep point in the perforation hole 1 without any problem even if 2.0 injection method of shot is applied.

상기와 같이 그라우팅 공정을 완료한 후에는 헤드부(100)를 강관부(110)에서 분리하여 다른 강관부(110)에 조립하여 재활용함으로써 자재 비용을 대폭 절감할 수 있다.After completion of the grouting process as described above, the head part 100 is separated from the steel pipe part 110 and assembled to the other steel pipe part 110 for recycling, thereby greatly reducing the material cost.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

1: 천공홀 10: 코킹부
100: 헤드부 101: 제1 연결구
102: 제2 연결구 110: 강관부
111: 강관본체 112: 혼합챔버
112a: 배출홀 113: 너트부재
114,116: 역류방지밸브 115: 격벽부재
115a: 유입홀 117: 간격부재
120: 속관 121: 오링1: Perforation hole 10: Caulking part
100: head part 101: first connecting part
102: second connection port 110: steel pipe section
111: Steel pipe body 112: Mixing chamber
112a: exhaust hole 113: nut member
114, 116: backflow prevention valve 115: partition wall member
115a: Inflow hole 117:
120: Fast pipe 121: O-ring

Claims

A grout injection apparatus for injecting a grout material mixed with a first liquid and a second liquid into a perforation hole formed at a predetermined depth on the ground,
A head portion comprising a tubular body having a first connection port to which a supply pipe for supplying a first liquid is coupled and a second connection port to which a supply pipe for supplying a second liquid is coupled;
A steel pipe body assembled with the head portion and extending into the perforation hole and having a steel pipe main body communicated with the head portion and a mixing chamber screwed into a front portion of the steel pipe main body;
A fast pipe extending from the inside of the head portion to the inside of the steel pipe portion; And
A partition wall member interposed in the steel pipe portion to determine a length of the mixing chamber and having a plurality of inlet holes for introducing the second liquid into the mixing chamber around the center,
Wherein said quick tube has an inlet communicating with said first connector and an outlet communicating with said mixing chamber,
The space between the steel pipe section and the fluid passage communicates with the second connection port,
The first liquid supplied through the first connection port and the second liquid supplied through the second connection port are mixed in the mixing chamber and then injected outside the mixing chamber to permeate into the ground,
Wherein the quick tube includes a rear portion that is fitted to the head portion and communicates with the first connection portion and a front portion that is inserted into the mixing chamber through the center of the partition member and fixed to the center of the partition member, Wherein the rear portion and the front portion are assembled so as to be able to be coupled and separated from each other.

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The method according to claim 1,
Wherein the mixing chamber is formed with a plurality of discharge holes communicating with the outside.

The method of claim 3,
Wherein a backflow prevention valve is provided in at least one of the inflow hole and the discharge hole.

The method according to claim 1,
Wherein the head portion and the steel pipe portion are screwed together so as to be assembled and detachable.

6. The method of claim 5,
Wherein the flow tube is detachably inserted into the head portion.

The method according to claim 6,
Wherein the fluid tube is sealably fitted to the inner wall of the head adjacent to the first connector.

(a) providing a head portion consisting of a tubular body having a first connector through which a supply tube for supplying a first liquid is coupled and a second connector through which a supply tube for supplying a second liquid is coupled;
(b) a mixing chamber which is screwed to a front portion of the steel pipe main body and which communicates with the head portion, and wherein a length of the mixing chamber is determined inside and a second liquid is mixed into the mixing chamber The method comprising: providing a steel pipe portion in which a partition member having a plurality of inlet holes for introducing therein is disposed;
(c) a rear portion which is fitted to the head portion and has an inlet communicated with the first connection port, and an outlet through which the center of the partition member is inserted and which is fixed to the center of the partition member The method comprising the steps of: (a) providing a fastener that includes a front portion and can be assembled such that a rear portion and a front portion of the quick tube are coupled to and detachable from each other;
(d) the quick tube is disposed so as to extend from the head part to the inside of the mixing chamber, and the space between the steel pipe part and the speed tube is communicated with the second connector, the head part and the steel pipe part are assembled together, Preparing a grout injection device;
(e) forming a perforation hole at a predetermined interval and depth in the ground;
(f) inserting the grouting device into the perforation hole such that the steel pipe extends into the perforation hole;
(g) caulking between the inlet of the perforation hole and the grout injection device; And
(h) injecting a first liquid through the quick tube and simultaneously injecting a second liquid to the outside of the quick tube, mixing the first liquid and the second liquid in a mixing chamber provided at a front end portion of the grout injection apparatus And spraying the mixed grout material out of the mixing chamber.

9. The method of claim 8, wherein in step (h)
Wherein the quick-setting grout material containing the rapid setting agent is injected as the first liquid.

9. The method of claim 8, wherein in step (h)
And separating the head portion from the steel pipe portion after the completion of grouting, thereby recycling the head portion.